Eclipse de Venus

...Y camino al sitio de reunión establecido (Itchimbía), acontece lo que durante dos semanas consecutivas no había sucedido en nuestro Quito capital del Ecuador: llovió, precisamente el 05/06/2012 y ningún día de la semana o de la semana anterior, llovió; eventualidad que tranquilamente podría catalogarse como mala suerte lvl Chuck Norris.


Cuando Venus (el segundo planeta del sistema solar) se atraviesa entre el Sol y la Tierra, es un evento astronómico que uno va a tratar de no perderse, peor aún si conoce la frecuencia con las que ocurre. Podemos disfrutar del evento en dos ocasiones cada 243 años, cada ocasión está separada entre sí por un periodo de tiempo de 8 años. La penúltima vez que pudo observarse el fenómeno durante el siglo XXI fue en el 08/06/2004, y la última vez fue el 05/06/2012; de este modo, si no lo vimos el cinco, no lo volveremos a ver NUNCA, y este nunca, textual, nada de esos "nuncas" que plagan sentencias de literatura ornamental...


Esta frecuencia se debe principalmente a que la órbita de Venus tiene una inclinación 3.4^o con respecto a la órbita de nuestro planeta, la consecuencia directa es que cada una de las veces en las que Venus se atraviesa con el Sol, nuestro planeta está o por encima o por abajo del suceso y nadie puede verlo; y cada 243 años las órbitas se conjugan para que se lo pueda observar.

¿Y qué se observa? El Sol es una estrella relativamente pequeña comparada con otras del universo, sin embargo, es lo suficientemente grande como para mantener en órbita bajo su influencia gravitatoria a 8 planetas, el radio de su superficie es de 695500 km. Venus, a pesar de ser ligeramente más grande que la Tierra, tiene tan solo un radio de 6051,8 km. Cuando atraviesa el sol lo que podemos observar es una especie de mancha circular en uno de los polos del disco solar, por esta razón es que se le puede decir "La gota negra".

Es importante aclarar que la diferencia de tamaños es tal que haber tratado de verlo a simple vista era injustificable, y además por esos rayos ultravioletas que despedazan la retina. Nuestro plan fue el de David Fabricius, astrónomo alemán que en 1610 se le ocurrió proyectar la luz del sol a través de su telescopio para observar su superficie, en su tiempo fue uno de los primeros en observar las famosas manchas solares. Nosotros usamos la misma técnica para poder observar el fenómeno.

La esperanza volvió cuando escampó. Una vez que nos instalamos en el parque Itchimbía a nivel del reloj solar, ráfagas de viento hicieron el favor de despejarnos el cielo por momentos, suficientes para enfocar al astro. Sin embargo, precisamente la hora del eclipse: 17:06 - 18:12 (y en Quito, el fin del evento mucho antes por las montañas al oeste) crudelísimas nubes se apropiaron de esa parte del cielo (porque el resto, especialmente al sur, al este y al norte estaba tan despejado...) y textualmente eclipsaron el eclipse por lo que tuvimos la oportunidad de proyectar tan solo nubes a través de nuestros instrumentos astronómicos.

La idea era proyectar aquí el disco solar para observar el paso de la "gota negra"

El Quinto Pilar (primer plano, Carlos A. Rodríguez), prestísimo para obtener fotografías del evento irrepetible

Parecía que una divinidad crudelisima hacia de las suyas pues, precisamente ahí está el sol, y es como que con brazos abiertos la carcajada celestial nos restriega en la cara nuestra impotencia

Pero bueno, la astronomía es así, o buena con el perseverante, o terriblemente ingrata con el entusiasta. No nos quedamos con mala espina, a pesar de haber perdido el eclipse y encima de que los guardias hicieron el favor de sacarnos (por pensar, supusimos, que el telescopio era una pipa inmensa para fumar marihuana), esperamos a la noche en las gradas del parque para una vista luz/oscuridad de la ciudad, el reconocimiento de la osa mayor, las coronas, centauro... la observación telescópica de Sirius, Saturno y sus anillos, Marte, el cúmulo de estrellas M13 en la constelación de Hércules; todo esto al son musical de Alex Alvear, Norah Jones, Esperanza Spalding, risas y buenos amigos... con lo que pusimos fin a una salida de observación a eso de las 20:30 de la noche.

   Átomos (telescopio refractario)    
                             Luz/Oscuridad

La Nasa sin embargo, muy presta a la importancia del fenómeno nos deslumbra con una construcción excelsa de lo que debió haber sido un evento astronómico irrepetible en lo que queda de nuestras vidas:




Fotografías por Jorge Castillo y Daniel Romero
Texto por Daniel Romero
Fotografías extra de órbitas planetarias y fenómeno: Wikipedia

Estudiando genética ancestral

Cuevas Altai Krai, Siberia

En 2008 un grupo de investigadores liderados por Anatoli Derevianko, de la Academia Rusa de ciencias encontraron en esta región una reliquia, el resto ósea de lo que aparentaba ser un dedo meñique, en medio de otros objetos característicos de asentamientos humanos. Este simple hallazgo fue el acápiteprincipal para describir un nuevo miembro de la gran familia de los homínidos.

Svante Paabo, del Instituto Max Plank de Antropología Evolutiva de Alemania recibió el hueso con emoción pues se dispuso a aplicar la técnica de decodificación de ADN de restos fósiles para determinar el genoma mitocondrial, método que permite a los investigadores aproximar una idea acerca del origen del hueso. Las mitocondrias son los compartimentos que en nuestras células permiten la formación de energía. Al comparar, por ejemplo, el ADN mitocondrial de los chimpancés con el nuestro podemos hallar que la diferencia de bases nitrogenadas (los componentes del ADN) es de 1462, mientras que al compararlo con el ADN de del hombre de neanderthal la diferencia es de tan solo 202 bases; claramente podemos definir que somos más emparentados con los neanderthales que con los pan troglodytes.

Los resultados del análisis de genes mitocondriales mostraron una diferencia de 385 bases entre nuestro ADN mitocondrial y esta nueva especie de homínido. La publicación de este hallazgo en 2010 tuvo gran importancia por ser la primera especie de homínido identificada completamente por medio de análisis genéticos. Por el mismo motivo, nadie tiene la menor idea de qué aspecto tendría este nuevo grupo de humanos antiguos. Posteriores excavaciones permitieron identificar un molar con características morfológicas propias, sin embargo todavía falta un largo camino antes de poder esbozar el borrador de un rostro.

Como siempre, el nombre que se impuso a esta especie derivó de las cuevas donde fue descubierto: Homo Denisovan. Posteriormente, Paabo aisló completamente su genoma nuclear y tal como pasó al analizar el genoma completo de los neandertales (anterior publicación aquí), y dada la fecha probable de existencia de esta nueva especie (entre los 150000 y los 50000), pudo observar evidencia de entrecruzamiento con los homo sapiens, además de que ambas especies compartieron aproximadamente 10000 años de convivencia. Una cuestión que cabe recalcar es que esta nueva especie de homínido tenían un rango de expansión territorial distinto al de los neandertales, se supone que su territorio abarcó todo el sudeste de Asia, islas de Papúa Nueva Guinea y parte de Rusia. De hecho, los habitantes de Nueva Guinea, a diferencia de los habitantes de otras partes del mundo comparten 4,8% del genoma de los denisovan, sugiriendo que los descendientes directos del entrecruzamiento temprano con los homo sapiens terminaron en esta región geográfica.

Una de las cuestiones indispensables que deben ser definidas al hablar de un intercambio genético entre especies es que si este cambio hace alguna diferencia en temas de adaptación, si estos genes ayudan o no a la supervivencia de cualquiera de las especies. Para definir esta cuestión, el investigador Peter Parham comparó nuestro genoma (muestras de varias poblaciones del mundo, entre ellas grupos de africanos, europeos y asiáticos) con el del H. Neanderthal y el H. Denisovan. Poniendo atención especial a la familia de genes denominados antígenos leucocitarios humanos (HLA por sus siglas en inglés) percatándose de una cuestión particular.

Al comparar los tres genomas Parham encontró este patrón genético:


La conclusión que se deriva de la tabla anterior es que genes que no se observan en el genoma africano, aparecen en el genoma de europeos y asiáticos y también en los homos que ocuparon estas regiones.

La hipótesis inmediata sugiere lo siguiente: Los neandertales y los denisovan dominaron Europa y Asia por largo tiempo y obviamente su sistema inmunológico se fue preparando para combatir las enfermedades propias de estas regiones; la migración relativamente reciente de los homo sapiens (hace 65000 años) los hacia resistentes a enfermedades propias de la sabana africana, pero no más allá. Su rápida expansión debió ir acompañada de una herramienta molecular adecuada para el enfrentamiento de enfermedades en estos nuevos territorios “fuera de África”, herramienta que la encontraron al reproducirse con sus congéneres de otras especies, ya adaptados a las enfermedades propias de estos sectores geográficos.

Regiones ocupadas por los homínidos mencionados en esta publicación incluida la posible distribución del homo denisovan

Si esta teoría resulta veraz, la idea de la indispensabilidad del entrecruzamiento para el éxito de nuestra especie sería de tal magnitud, que tan solo la sugerencia inspiró a que la carta de presentación de la revista New Scientist para esta noticia fuese: “Thanks Neanderthals”. Sin embargo, la evidencia a favor de esta propuesta resta mucho de ser abrumadora. John Hawks, paleoantropólogo de la Universidad de Wisconsin – Madison, quien también trabaja con genes del sistema inmunológico de homínidos ancestrales señala algunos puntos en contra, principalmente recalca el hecho de la presencia de los alelos HLA-C*0702 y HLA-A*11 en la población de África subsahariana tal como podemos observar en la imagen siguiente tomada de Allelefrequencies.net. Con la presencia del alelo en África, se vuelve prematuro aseverar que los alelos del HLA hayan sido derivados directamente del genoma de homínidos arcaicos ya que pueden existir alternativas que expliquen la prevalencia de alelos HLA en la población europea y asiática que no sean el entrecruzamiento.

Para ahondar más en el tema sugiero la lectura del artículo completo publicado en la web de John Hawks: click aquí

Redactado por: Daniel Romero

¿Un descanso para el Sol? (segunda parte)

Esta entrada es continuación de otra; para ver la anterior, haz clic en este link.

Frank Hill y colaboradores descubrieron una corriente interna en el Sol (mostrada en rojo) que al mismo que migra hacia el ecuador junto con las manchas solares en la superficie. Mientras la corriente está en migración, cerca de los polos ya se puede observar otra corriente, relacionada con el próximo ciclo de manchas solares (como se puede ver en la imagen de la derecha), lo cual ayuda a comprender cómo será el próximo ciclo y determinar con mayor precisión la fecha de inicio (Imagen cortesía de National Solar Observatory).

La suspensión

Frank Hill, astrónomo del National Solar Observatory en Tucson (Arizona), ha encontrado una corriente en el interior del Sol que gira en dirección oeste-este y parecería estar relacionada con la aparición de las manchas solares. Esta corriente migra desde las latitudes medias hacia el ecuador, al mismo tiempo que también lo hacen las manchas solares. Cuando la corriente desaparece, también lo hacen las manchas. Hill detectó este fenómeno gracias a una técnica conocida como heliosismología, que consiste en observar vibraciones en la superficie del Sol producidas por movimientos en el interior. Una peculiaridad bastante interesante de esta corriente es que empieza a formarse antes que inicie el ciclo correspondiente de manchas solares. Al inicio, la corriente se localiza cerca de los polos y permanece ahí casi hasta cuando termina el ciclo de manchas solares vigente (y por lo tanto, cuando la anterior corriente está llegando al ecuador, apunto de desvanecerse); al desaparecer la otra corriente, inicia su viaje hacia el ecuador, produciéndose manchas solares a su paso. El patrón funcionó muy bien para predecir con mayor exactitud el inicio del ciclo 24 de las manchas (es el número 24 desde que empezó a registrarse los ciclos), que ocurrió en 1998, pero cuya corriente interna asociada empezó a observarse desde 1997 e inició su viaje al ecuador en el 2003. Hill ha estudiado la corriente en detalle desde 1996, en el período de mínima actividad del ciclo 23, cuando todavía no se observaban las manchas; pero así mismo, la corriente asociada aquel ciclo ya había iniciado su viaje hacia el ecuador. Si el patrón continuara vigente, se esperaría que la corriente del ciclo 25, haya hecho su aparición en el 2008. Sin embargo, las lecturas heliosismológicas han sido negativas al respecto: no hay tal corriente.

En este diagrama se puede ver la relación entre la corriente interna que descubrió Hill y el ciclo de manchas solares. En rojo y amarillo se muestra la posición de la corriente, según la latitud y el tiempo. En un inicio la corriente se concentra en los polos ("Poleward branch"), mientras la corriente del ciclo vigente todavía está migrando hacia el ecuador ("Equatorward branch"). En negro se muestran las manchas solares. Como se aprecia en el diagrama la rama polar de la corriente del ciclo 24 se la podía observar cuando todavía estaba vigente el ciclo 23. Sin embargo, el ciclo 24 ya empezó hace 3 años, y no hay señal de una rama polar del ciclo 25 (Imagen cortesía de National Solar Observatory).

¿Representa la ausencia de la corriente interna correspondiente al ciclo 25 una predicción de suspensión del ciclo de manchas solares? Hay una desventaja importante en el estudio de Hill; los datos podrían ser insuficientes para afirmar algo con certeza (apenas de 15 años). Sin embargo, de forma independiente, otras dos líneas de investigación llegaron a una conclusión parecida. Richard Altrock, del National Solar Observatory de Sacramento, ha estudiado por algunos años un fenómeno que él denomina la "marcha hacia los polos", que consiste en un aumento de la actividad magnética hacia los polos, mientras las manchas solares están migrando hacia el ecuador. Esta marcha parece despejar cualquier huella de actividad magnética del ciclo anterior para que pueda iniciarse uno nuevo. Sin embargo, Altrock reportó que no ha habido ninguna actividad de "marcha hacia los polos" para el próximo ciclo.

Finalmente, Matthew Penn y William Livingstone, también del National Solar Observatory de Tucson, han estado estudiando la intensidad de los campos magnéticos en las manchas solares desde 1999. Hasta el momento, los resultados de su estudio han encontrado que la intensidad magnética ha tendido a disminuir con el tiempo, y si este patrón sigue, difícilmente se tendrá el magnetismo necesario para que se desarrollen manchas solares en el ciclo 25, pues el magnetismo promedio de las "manchas hipotéticas" estaría por debajo del umbral necesario (1500 gauss) para que lleguen a formarse.

Todavía se necesitarán hacer más observaciones para corroborar lo que plantean estos estudios (evidentemente, la mejor corroboración va a ser la ausencia de manchas solares en el próximo ciclo). Curiosamente, los efectos de esta pausa podrían ser benéficos. Sin la interferencia de las tormentas adicionales propias de los períodos de máxima actividad solar. se podrán hacer observaciones más detalladas del Sol, y estudiarlo en una forma sin precedentes. A la vez, si una menor actividad de manchas solares está relacionada con un descenso de la temperatura en la Tierra, tendríamos mayores probabilidades de superar los problemas que nos impone el calentamiento global. Por otra parte, la suspensión en sí misma sería un acontecimiento astronómico de gran importancia, y nos recordaría que el Sol es otro sistema dinámico en el Universo del que todavía nos falta mucho por conocer.

Detalle de un grupo de manchas solares. La mancha solar de la derecha tiene un campo magnético con intensidad igual a 2688 gauss (en comparación, la Tierra tiene un magnetismo con intensidad de 25 gauss cerca de su núcleo). (Foto cortesía de National Solar Observatory).

Escrito por: Carlos Antonio Rodríguez

¿Un descanso para el Sol? (primera parte)

Una noticia impactante circuló en el encuentro anual de la American Astronomical Society's Solar Physics Division, celebrado a inicios del pasado mes de junio. Tres líneas independientes de investigación muestran evidencia de lo que podría ser una suspensión en el ciclo de manchas solares (las del Sol, no las de la piel, :-)). De ser cierta esta predicción, las consecuencias en el clima terrestre, la ingeniería aeroespacial y la tecnología satelital serían de enorme importancia.

Pero, ¿En qué consiste el ciclo de manchas solares?, para los poco familiarizados, he preparado un pequeño resumen que explica qué es y cómo se produce este curioso fenómeno. Para los que están mejor entendidos, en una segunda parte explico con más detalle cuáles fueron los trabajos que han llevado a tal importante predicción.

El ciclo de las manchas solares

El Sol es un cuerpo celeste formado principalmente por hidrógeno, que a la elevada gravedad del astro se fusiona para producir helio y grandes cantidades de energía en forma de luz y calor. A las elevadas temperaturas así producidas, muchos átomos y moléculas quedan tan energizados que tienden a desprender electrones con facilidad, convirtiéndose en iones. Gran parte del Sol se compone de gas ionizado, o mejor conocido como plasma.

Los iones tienen cargas eléctricas capaces de generar campos electrostáticos y magnéticos a su alrededor. El magnetismo del Sol es mucho más complejo que el de la Tierra, la cual tiene en esencia un solo un polo positivo y otro negativo. En el Sol, hay varias partículas que pueden actuar como polos magnéticos, y están dispersas por todas partes; estas partículas están en constante movimiento relativo por efecto de la rotación del Sol, que es más rápida en el ecuador que en los polos, y los campos magnéticos que describen están cambiando todo el tiempo. El magnetismo solar se evidencia fácilmente cuando se observa una imagen de la corona solar, en la que llaman la atención varios torrentes de plasma que describen arcos y líneas radiantes en la superficie del Sol; estas líneas se componen de gas ionizado sometido a un campo magnético, como cuando uno coloca polvo de hierro alrededor de un imán y éste se ordena formando arcos entre los polos del imán.

Las líneas de emisión observables en la corona solar se pueden entender como plasma organizado en un campo magnético de la misma forma en la que el polvo de hierro se ordena alrededor de un imán. Izquierda, fotografía de dos polos magnéticos opuestos en una región de la corona solar, a un lado se observa una interpretación de los arcos hecha en computadora (imágenes cortesía de NASA); derecha, polvo de hierro sometido a un campo magnético (foto tomada de flickr.com)

A menudo, distintos campos magnéticos se aproximan e interactúan de una manera particular que provoca expulsión espontánea de materia de la superficie solar. De estas interacciones se generan los vientos y tormentas solares, o eyecciones de masa coronal, cuando el evento es de gran magnitud. Estas liberaciones se ven acompañadas frecuentemente por cantidades ingentes de radiación ultravioleta y rayos X, que podrían ser nocivos para la vida en la Tierra, si no hubiera protección por parte del campo magnético del planeta. Se ha demostrado en el pasado que les eyecciones de masa coronal tienen un efecto importante sobre los satélites artificiales, tendiendo a interrumpir las señales de comunicación con los centros de operación. Ejemplos de eyección de masa coronal se muestran en los siguientes videos, captados por los observatorios SOHO y SDA de la NASA. En el primero se aprecia la magnitud de un evento de eyección, y en el segundo, cómo se comportan los arcos magnéticos involucrados en un evento distinto, también de eyección:

Es de esperarse que en las regiones del Sol donde ocurren las eyecciones exista un elevado magnetismo. Y de hecho, en algunas regiones el magnetismo es tan elevado que puede interrumpir el ciclo de convección solar (a través de un fenómeno conocido como corrientes de Eddy, o de Foucault, explicado en este link), provocando que el gas recién calentado en el interior no llegue a la superficie. En estas regiones el gas está más frío, y la superficie se oscurece (a mayor temperatura, un objeto radiante emite más radiación, y por tanto, más luz). Aquellas regiones oscuras son las manchas solares. Las manchas no tienen en sí mismas un efecto directo sobre la Tierra, pero las expulsiones de materia y energía que acompañan al intenso magnetismo sí lo tienen.

El Sol no siempre tiene el mismo número de manchas solares; éste fluctúa entre cientos y prácticamente ninguna a lo largo de un ciclo de 11 años. El ciclo de manchas solares está a su vez asociado al ciclo magnético del Sol, en el que el la carga magnética de los polos norte y sur del Sol se revierte cada 11 años. La reversión ocurre en los períodos de máxima presencia de manchas solares, y se piensa que está causada por una interacción entre las manchas y los polos. Gracias a la regularidad con la que se han observado y registrado las manchas solares (prácticamente, desde los tiempos de Galileo), ahora sabemos que las tormentas solares tienden a presentarse con mayor frecuencia en períodos con máxima presencia de manchas. Incluso, han habido ciertas asociaciones climáticas. Entre 1645 y 1715 el número de manchas solares fue prácticamente nulo, como si se tratara de una interrupción en el ciclo; a este período particular se le denomina el Mínimo de Maunder. Alrededor de ese tiempo también ocurrió la Pequeña Edad del Hielo, en la que hubo varios eventos regionales de descenso, en magnitud de 1 a 8 ºC, de la temperatura ambiental en todo el mundo. Algunos investigadores han propuesto el Mínimo de Maunder como un posible factor que incentivó la llegada de la Pequeña Edad del Hielo.

A pesar de que se conoce acerca de un patrón en la formación de manchas solares, y posibles asociaciones con eventos terrestres, y la naturaleza de las mismas, no se conoce con exactitud qué es lo que determina que en un lugar en particular del Sol existan las interacciones magnéticas que den lugar a las manchas solares. Pero en los últimos años han surgido nuevas aproximaciones al fenómeno que hacen uso de técnicas muy novedosas de observación astronómica.

Escrito por: Carlos Antonio Rodríguez

Planeta Humano - BBC

Finalmente!, The Human Planet, el proyecto de la BBC que sigue la línea de Planet Earth y Life, ha sido lanzado en formato DVD y Blue-Ray. Las cadenas de televisión Discovery Channel y BBC ya contemplan la serie en su programación.

The Human Planet realiza una exploración a las estrategias de supervivencia que ha permitido que la especie humana colonice tan diversos hábitats sobre la Tierra. A través de ocho capítulos, el espectador es transportado a través de océanos, desiertos, regiones polares, selvas tropicales, montañas, savanas, ríos y ciudades modernas en todos los continentes. En la web circulan varias escenas destacadas de la serie, entre las que se incluyen la cetrería de águilas reales en los himalayas, el enfrentamiento de tres hombres contra 15 leones hambrientos para robar la presa de los felinos, tomas áreas de tribus no contactadas en Brazil, la cosecha de almejas de los Kangiqsujuaq en cuevas árticas bajo amenaza de quedar atrapados en la marea, entre otras. Aquí, una pequeña muestra en el trailer de la serie:

Al igual que en anteriores mega-producciones de la BBC, esta serie contó con varios equipos de filmación, profesionales de élite, equipos del alta tecnología y misiones en todos los continentes del mundo (en total, 80 localidades visitadas). Sin embargo, a diferencia de otros documentales, no es narrado por David Attenborough; en su lugar, fue el actor John Hurt (1984, Harry Potter and the Deathly Hollows, V for Vendetta, Alien) quien se encargó, y al parecer, según la crítica, lo hizo muy bien. La música es de Nitin Sawhney (en lugar del convencional, George Fenton). Y la dirección fotográfica, del aclamado Timothy Allen.

En los próximos días esperamos observar esta fascinante obra, luego de lo cual publicaremos una revisión más detallada.

Escrito por: Carlos Antonio Rodríguez